一种医用透气材料的涂层厚度检测方法及装置与流程

本技术涉及医用材料的领域，尤其是涉及一种医用透气材料的涂层厚度检测方法及装置。

背景技术：

1、医用透气材料是一种具有良好透气性能的材料，广泛应用于医疗卫生领域，如外科手术、创伤敷料、医用口罩等；医用透气材料通常由基材和涂层组成，基材可以是纺织品、纸张、塑料膜等，涂层可以是聚合物、金属、陶瓷等；涂层的厚度是影响医用透气材料透气性能的重要因素，过厚的涂层会降低透气性，过薄的涂层会影响涂层的稳定性和耐久性。因此，对医用透气材料的涂层厚度进行准确的检测和控制，是保证医用透气材料质量和性能的关键。

2、目前，对医用透气材料的涂层厚度的检测方法主要有两种：一种是破坏性检测方法，即通过切割、剥离、刮擦等方式，将涂层从基材上分离，然后用显微镜、卡尺等工具测量涂层的厚度；另一种是非破坏性检测方法，即通过利用电磁波、声波、光波等物理量在不同介质中的传播特性，对医用透气材料的涂层厚度进行间接的测量。

3、然而，通过破坏性检测方法虽然可以得到较为精确的结果，但是会破坏医用透气材料的完整性和功能，造成浪费和损失，而且只能对少量的样品进行检测，不能实现在线或批量的检测。通过非破坏性检测方法虽然可以实现在线或批量的检测，但是受到被检测材料的性质和特点的影响，对于不同的涂层材料和基材材料，需要选择不同的检测方法和参数。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种医用透气材料的涂层厚度检测方法及装置，能够在不划伤或对医用透气材料造成损伤的情况下，完成涂层厚度的检测，并且能够提高检测的精度和效率，适用于医用透气材料的质量控制和评估。

2、本发明提供了一种医用透气材料的涂层厚度检测方法方法，包括以下步骤：

3、一种医用透气材料的涂层厚度检测方法，包括：利用激光扫描荧光板得到x射线数字图像；其中，医用透气材料预设在x射线源下，并放置在所述荧光板上，所述x射线源发出初始x射线能量穿透所述医用透气材料之后，被所述荧光板吸收并保存；对所述x射线数字图像进行图像处理，得到特征图像；将所述特征图像输入至预设的数学模型中，计算出所述医用透气材料的涂层厚度参数；其中，所述数学模型是预先根据所述医用透气材料对所述x射线吸收特性，建立的医用透气材料的涂层厚度与所述特征图像参数之间的关系模型。

4、作为优选方案，所述x射线数字图像进行图像处理包括以下步骤：对所述x射线数字图像进行小波变换，得到小波系数，所述小波系数计算公式如下:其中，是小波基函数，是尺度参数，是平移参数，是小波系数;对所述小波系数进行阈值处理去除噪声,所述阈值处理计算公式如下:其中，是阈值，是阈值处理后的小波系数;对阈值处理后的小波系数进行逆小波变换，通过所述逆小波变换将所述小波系数重构为所述x射线数字图像，所述逆小波变换计算公式如下：其中，是去噪后的所述x射线数字图像；对去噪后的所述x射线数字图像进行特征提取，得到所述特征图像。

5、作为优选方案，所述对去噪后的所述x射线数字图像进行特征提取，得到所述特征图像，包括以下步骤：对去噪后的所述x射线数字图像进行灰度化处理，将去噪后的所述x射线数字图像的信号强度转换为灰度值，得到所述灰度图像；其中，所述灰度值与所述医用透气材料的涂层厚度成正比，所述灰度值与所述x射线信号的信号强度成反比；对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；对所述二值图像进行边缘检测，得到边缘图像；对所述边缘图像进行形态学运算，得到形态图像；对所述形态图像进行区域分割，得到区域图像；对所述区域图像进行区域标记，得到标记图像；对所述标记图像进行区域特征提取，得到特征图像。

6、作为优选方案，所述对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像的步骤，包括：将所述灰度图像中的每个像素点的所述灰度值与一个预设的阈值进行比较，得到所述二值图像；其中，所述阈值取所述灰度图像中涂层和基材的所述灰度值的平均值；当所述灰度值大于所述阈值，则将该像素点的值设为1，涂层显示；当所述灰度值小于所述阈值，则将该像素点的值设为0，涂层不显示。

7、作为优选方案，所述对二值图像进行边缘检测，得到边缘图像的步骤，包括：采用sobel算法将所述二值图像中的每个像素点的值与其周围的像素点的值进行比较，得到所述边缘图像；当相邻的像素点的值不同，则表示所述像素点处于涂层和基材的边缘，将所述像素点的值设为1，表示边缘；当相邻的像素点的值相同，则表示所述像素点处于涂层或基材的内部，将所述像素点的值设为0，表示非边缘。

8、作为优选方案，所述对形态图像进行区域分割，得到区域图像的步骤，包括：通过连通域分析算法将所述形态图像中的每个像素点根据其所属的边缘区域进行划分，使得同一区域内的像素点具有相同的标记，不同区域内的像素点具有不同的标记，得到所述区域图像。

9、作为优选方案，所述对区域图像进行区域标记，得到标记图像的步骤，包括：采用几何矩算法将所述区域图像中的每个区域的特征参数提取出来，并用不同的颜色表示，得到所述标记图像；其中，所述特征参数包括灰度值。

10、作为优选方案，所述对标记图像进行区域特征提取，得到特征图像的步骤，包括：将所述标记图像中每个区域的所述灰度值进行提取，根据所述灰度值构建所述特征图像。

11、作为优选方案，所述特征图像参数包括灰度值；所述医用透气材料的涂层厚度参数包括涂层的平均厚度、最大厚度、最小厚度以及厚度标准差；所述医用透气材料对所述x射线的吸收满足以下公式：其中，是穿过厚度为的所述医用透气材料后的灰度值，是入射的灰度值，是线衰减系数，与所述医用透气材料的性质和x射线的波长有关；对进行线性变换得到数学模型：其中，是斜率，是截距；用来表示，得到：；根据所述数学模型计算所述灰度值对应的值，由以下公式得到：对每个区域的值，求解出对应的值，由以下公式得到：得到每个区域的涂层厚度；根据每个区域的涂层厚度，通过以下公式计算出所述医用透气材料的涂层厚度参数：其中，是涂层的平均厚度，是区域的个数，是第个区域的涂层厚度；通过：计算出所述涂层的最大厚度；通过：计算出所述涂层的最小厚度；通过：计算出所述涂层的厚度标准差。

12、本技术还提供一种医用透气材料的涂层厚度检测装置，包括：扫描模块：用于利用激光扫描荧光板得到x射线数字图像；其中，医用透气材料预设在x射线源下，并放置在所述荧光板上，所述x射线源发出初始x射线能量穿透所述医用透气材料之后，被所述荧光板吸收并保存；图像处理模块：用于对所述x射线信号进行图像处理，得到特征图像；计算模块：用于将所述特征图像输入至预设的数学模型中，计算出所述医用透气材料的涂层厚度参数；其中，所述数学模型是预先根据所述医用透气材料对所述x射线吸收特性，建立的医用透气材料的涂层厚度与所述特征图像参数之间的关系模型。

13、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

14、1．本技术采用x射线数字图像作为检测手段，可以避免对医用透气材料的破坏性检测，保持医用透气材料的完整性和稳定性，提高检测的准确性和可靠性。

15、2.本技术采用小波变换和阈值处理对x射线数字图像进行去噪处理，可以消除图像中的噪声干扰，提高图像的清晰度和对比度，便于后续的特征提取和分析。

16、3.本技术采用灰度化、二值化、边缘检测、形态学运算、区域分割、区域标记和区域特征提取等图像处理技术，可以从x射线数字图像中提取出医用透气材料的涂层厚度相关的特征参数，如灰度值、面积、周长、重心、方向和形状等，为后续的数学模型计算提供依据。

17、4.本技术采用预先建立的数学模型，可以根据特征图像参数和医用透气材料对x射线的吸收特性，计算出医用透气材料的涂层厚度参数，如平均厚度、最大厚度、最小厚度和厚度标准差等，为医用透气材料的质量控制和性能评估提供数据支持。